Optic
Optică C comunicație șold C
Jetoanele optice și cipurile electrice sunt cele mai importante dispozitive care determină performanța modulelor optice.
Jetoanele optice și cipurile electrice sunt componentele de bază ale dispozitivelor optice.
În dispozitivele optice, cipurile optice sunt utilizate pentru conversia semnalelor fotoelectrice. În funcție de diferite tipuri, acesta poate fi împărțit în cipuri optice active și cipuri optice pasive.
Jetoanele optice active sunt împărțite în cipuri laser (emițător) și jetoane detector (receptor). La capătul de transmisie (cip laser), modulul de transmisie optică transformă semnalul electric într-un semnal optic; la capătul receptor (cip detector), semnalul optic este restabilit la un semnal electric și introdus într-un dispozitiv electronic. Performanța și viteza de transmisie a cipului optic determină direct eficiența de transmisie a sistemului de comunicare cu fibre optice.
Valoarea cipurilor laser este mare, iar barierele tehnice sunt mari. Este „perla” cipurilor optice. În funcție de tipul de emisie de lumină, acesta este împărțit în emisiile de suprafață și cele laterale. Printre acestea, laserele cu emisie de suprafață sunt în principal VCSEL (lasere cu emisie de suprafață a cavității verticale); există mai multe tipuri de lasere cu emisie de margine, inclusiv FP (laser Fabry-Pérot, Fabry-Perot), DFB (Laser de feedback distribuit, laser de feedback distribuit) Lasere) și EML (Laser cu modulare cu electroabsorbție), cipurile laser FP tradiționale s-au redus treptat. aplicațiile lor în domeniul comunicării optice datorită pierderilor mari și distanțelor de transmisie scurte. Există trei tipuri principale de cipuri laser de bază: DFB și EML și VCSEL.
(1) DFB este cel mai utilizat laser de modulare directă, care se bazează pe FP prin grilajul Bragg încorporat, astfel încât laserul este foarte monocromatic, reducând pierderea și crescând distanța de transmisie. În prezent, laserele DFB sunt utilizate în principal pentru transmisia pe distanțe medii și lungi. Principalele scenarii ale aplicației includ: rețeaua de acces FTTx, rețeaua de transmisie, stația de bază fără fir și interconectarea internă a centrelor de date.
(2) Laserele EML adaugă o folie de electroabsorbție (EAM) ca un modulator extern pe baza DFB. Performanțele chirpice și de dispersie sunt mai bune decât DFB și sunt mai potrivite pentru transmisia pe distanțe lungi. Principalele scenarii de aplicație ale EML sunt: rețeaua vertebrală de telecomunicații de mare viteză, pe distanțe lungi, rețeaua metropolitană și interconexiunea de date centre (rețea DCI)
(3) VCSEL are caracteristicile modului longitudinal unic, punctului de ieșire circulară, preț scăzut și integrare ușoară, dar distanța de transmisie luminoasă este scurtă, potrivită pentru transmisia pe distanțe scurte la 500 m. Principalele scenarii ale aplicației sunt: centrul de date intern, electronica de consum (3D). A
Există două tipuri de cipuri de detector: PIN (detector de diodă PN) și APD (detector de diode de avalanșă). Prima are o sensibilitate relativ redusă, care este utilizată pe distanțe scurte și medii, iar cea de-a doua are o sensibilitate ridicată, care este utilizată pe distanțe medii și lungi.
Pe de o parte, cipul electric realizează un suport de susținere pentru funcționarea cipului optic, cum ar fi LD (driverul laser), TIA (amplificator de transimpedanță), CDR (ceas și circuit de recuperare a datelor), pe de o parte, realizează puterea ajustarea semnalului electric, cum ar fi MA (amplificator principal), pe de altă parte, pentru a realiza unele prelucrări complexe ale semnalului digital, cum ar fi modularea, controlul coerent al semnalului, conversia serial-paralel / paralel-serial etc. Există, de asemenea, unele module optice cu DDM (Digital Diagnostic Function), corespunzător cu MCU și EEPROM. Jetoanele electrice sunt de obicei folosite împreună, iar producătorii de cipuri mainstream vor introduce în general un set de produse pentru un anumit tip de modul optic.
Indiferent dacă este un cip optic sau un cip electric, în funcție de materialul de substrat (substrat), acesta poate fi împărțit în următoarele categorii: fosfură de indiu (InP), arsenid de galiu (GaAs), silicon (Si), etc .:
Folosirea potrivită a cipului optic și a cipului electric: La capătul de transmitere, semnalul electric este modulat intern sau extern prin CDR, LD și alte cipuri de procesare a semnalului, conducând cipul laser pentru a finaliza conversia electro-optică; la capătul de primire, semnalul optic este transformat în impulsuri electrice de către cipul de detector, iar apoi modularea amplitudinii este efectuată prin cipuri de procesare a energiei, cum ar fi TIA și MA, și în final este emis un semnal electric continuu care poate fi procesat de terminal. Cooperarea cipului optic și a cipului electronic realizează principalii indicatori de performanță, cum ar fi rata de transmisie, raportul de extincție și puterea optică transmisă și este cel mai important dispozitiv care determină performanța modulului optic.
Jetoanele dispozitivului optic au bariere tehnice extrem de ridicate și fluxuri de procese complicate, astfel încât acestea sunt cea mai mare parte a structurii de costuri ale modulului optic. Costul cipurilor optice este de obicei 40% -60%, iar costul cipurilor electrice este de obicei 10% -30%. Cu cât este mai mare viteza, cu atât este mai mare costul cipurilor electrice cu modul optic de înaltă calitate.